Engenharia civil

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Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.17, p.57-66, Maio, 2011

Métodos de análise de confiabilidade aplicados a vigas de concreto armado recuperadas com PRFC Reliability analysis methods applied to reinforced concrete beams rehabilitated with CFRP sheets
Charlei Marcelo Paliga
Universidade Federal de Pelotas – UFPel, Pelotas, RS e-mail:charlei.paliga@ufpel.edu.br

Américo Campos FilhoUniversidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre, RS e-mail:americo@ufrgs.br

Mauro de Vasconcellos Real
Universidade Federal do Rio Grande – FURG, Rio Grande, RS e-mail:mauroreal@furg.br

Sofia Maria Carrato Diniz
Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, Belo Horizonte, MG e-mail:diniz_s@yahoo.com

RESUMO: No contexto da recuperação de vigas de concreto armado (CA)deterioradas, entre as técnicas mais utilizadas destaca-se o uso de Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (PRFC). Assim, neste trabalho é feita a avaliação da confiabilidade de vigas em CA recuperadas via utilização de lâminas de PRFC. Para efeitos comparativos, os níveis de confiabilidade implícitos para as vigas intactas e vigas danificadas também foram verificados. Uma etapa importante nesteprocesso é a descrição realista da resistência da viga. Um modelo não linear de elementos finitos, capaz de lidar com o fenômeno do descolamento do PRFC, foi utilizado para o cálculo da carga de ruptura. Resultados também foram obtidos via um modelo mais simples para a simulação da carga de ruptura. A simulação de Monte Carlo é utilizada para a obtenção das estatísticas da carga de ruptura e taisinformações são utilizadas em dois procedimentos distintos para a análise de confiabilidade. ABSTRACT: Currently, the utilization of externally bonded carbon fiber reinforced polymers (CFRP) sheets has found a large acceptance in the rehabilitation of reinforced concrete (RC) beams. In this study, a reliability analysis of RC beams, retrofitted by externally bonded CFRP sheets is performed. Forcomparative purposes, the resulting reliability levels for undamaged and damaged beams are also evaluated. An important task in this process is the realistic description of the beam resistance. A nonlinear finite element model, capable to deal with the CFRP debonding process is used in the determination of the beam failure loads. Results were also obtained by a simplified model to simulate the ultimateload. The Monte Carlo simulation procedure is used in determination of the statistics of the beam failure loads and such information is used in two different reliability analysis procedures. 1. INTRODUÇÃO Em todo o mundo é crescente a preocupação quanto à manutenção e recuperação da infraestrutura existente. No contexto da recuperação de estruturas de concreto armado deterioradas, entre astécnicas mais utilizadas destacam-se o uso de argamassas de alta resistência, a protensão externa, a recuperação com chapas de aço, e o uso de materiais compósitos, tais como lâminas ou laminados à base de fibras de carbono, de vidro, ou de aramida envolvidas por resinas poliméricas. Nos últimos anos, a utilização de Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono

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Teoria e Prática na EngenhariaCivil, n.17, p.57-66, Maio, 2011 correspondentes às vigas intactas, danificadas e recuperadas são comparados à luz do método empregado para a análise de confiabilidade e da adequação do dimensionamento do reforço estrutural. 2. DESCRIÇÃO DAS VIGAS ANALISADAS Nove vigas biapoiadas com seção transversal retangular de 30 cm x 90 cm, vão de 10 m, submetidas a uma carga uniformemente distribuída de 30 kN/m(carga de serviço) foram consideradas neste estudo. As propriedades geométricas da seção transversal, a configuração do carregamento e armaduras, são apresentadas na fig. 1. O concreto utilizado tem resistência à compressão, fck, de 25 MPa, os aços utilizados na armadura longitudinal e nos estribos são o CA-50 e o CA-60, respectivamente. Estas vigas foram distribuídas em três grupos, a saber:...
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